A leptospirose é uma zoonose de importância global causada por espiroquetas patogênicas do gênero Leptospira. Foi avaliado o potencial adjuvante da flagelina FliCi de Salmonella enterica sorovar Thyphimurium na indução de resposta imunoprotetora em uma formulação vacinal acelular composta pela proteína LigAc e por seis prováveis lipoproteínas de membrana externa recombinantes de Leptospira interrogans sorovar Copenhageni como alternativa profilática. Grupos de hamsters imunizados com LigAc co-administrada com o pool das proteínas acrescidas de FliCi ou Al(OH)3 apresentaram altos títulos de anticorpos contra as proteínas recombinantes e foram protegidos do desafio letal (86-100%). Grupos imunizados com vacina comercial, bacterina ou pool+LigAc+FliCi apresentaram redução na colonização renal (0-28%). Dados sugerem aumento da expressão dos genes das citocinas de resposta Th1/Th2. Os resultados demonstram que novas formulações vacinais, compostas por proteínas recombinantes e flagelina FliCi como adjuvante, é um caminho promissor. / Leptospirosis is a global zoonotic disease caused by pathogenic spirochetes of the genus Leptospira. In the present study, we evaluated the adjuvant activity of Salmonella enterica FliCi flagellin in the protective immunity induced by the LigAc and also by six other novel recombinant leptospiral outer membrane lipoproteins (OMP) of Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Immunization of hamsters with LigAc or LigAc coadministered with OMPs cocktail, both with FliCi or Al(OH)3, induced robust antibody responses against recombinant proteins, and conferred protection after challenge (86-100%). Moreover, only groups inoculated with the commercial vaccine, bacterin or LigAc coadministered with OMPs cocktail and FliCi as adjuvant showed reduced bacterial load in kidneys (0-28%) with significant enhancement of gene expression of both Th1 and Th2 cytokines. Taken together, our data pave the way for the development of novel vaccine formulations against leptospirosis, using recombinant proteins and FliCi as adjuvant.

Flagelinas de bactérias gram-negativas ativam o sistema imune inato resultando em efeitos adjuvantes para antígenos co-administrados. No entanto, não existem relatos sobre as propriedades adjuvantes de flagelinas de bactérias gram-positivas. O objetivo do projeto foi estudar os efeitos imunomoduladores da flagelina Hag de B. subtílis. Inicialmente foi purificada a Hag e subseqüentemente avaliada sua propriedade imunológica quando administrada junto com a ovalmbumina (OVA) pelas vias intra-nasal (i.n.) ou subcutânea (s.c.) em camundongos Balb/C e C57BL/6. Os resultados demonstraram as propriedades imunomoduladoras da Hag nas duas linhagens em relação à indução de anticorpos antígeno-específicos. Não foi possível demonstrar a ativação de linfócitos TCD4+ e CD8+ antígenos-específicos em animais Balb/C imunizados com OVA e Hag tanto pela via s.c. como pela i.n.. Resultados mais promissores do efeito adjuvante frente a células T foram encontrados em animais C57BL/6. Os resultados abrem perspectivas para o estudo do potencial da flagelina Hag de B. subtilis como adjuvante vacinal. / Flagellin of gram negatives bacteria actives the innate immune system resulting in adjuvants effects against coadministrated antigens. However, there is not information about immunological properties of flagellins produced by gram positive bacteria. This study aimed the evaluation of immunomodulator effects of Hag flagellin from B. subtilis. Vaccine formulations based in purified Hag and Ovalbumine protein (OVA) were administrated intranasal (i.n.) and subcutaneously (s.c.) in Balb/C and C57BL/6 mice and then the population of B and T lymphocytes were monitored for production of antibodies and citocines and/or surface markers expression. Results showed the immunomodulatory properties of Hag in both mice lineages regarding the induction of antigen specific antibodies when immunized with OVA and Hag by i.n. and s.c. via. Most promising results concerning the adjuvant effects observed on T cells activation were found in C57BL/6 mice. The results obtained open future perspectives for the study of the potential use of B. subtilis Hag flagellin as adjuvant in vaccines.

Este trabalho realizou importantes avanços na elucidação do potencial das toxinas termo-lábeis do tipo II (LT-IIs) como adjuvantes por via intradérmica e transcutânea. Os dados gerados indicam que LT-IIb e LT-IIc nativas atuam como potentes adjuvantes vacinais por via intradérmica induzindo respostas imunológicas antígeno específicas, como medido pela produção de anticorpos sistêmicos (IgG) e ativação de linfócitos T CD8+ citotóxicos. Soma-se ao potencial adjuvante demonstrado para as LT-IIs por essa via a baixa reatogenicidade das moléculas, com menores níveis de edema e reduzida migração leucocitária para o sítio de inoculação em comparação a LT-I. Os resultados indicam também que o efeito adjuvante das LTs aplicadas por via transcutânea pode estar relacionado à capacidade de ligação ao gangliosídeo GM1 já que a toxina LT-IIb, incapaz de interagir com este receptor, não apresenta efeito adjuvante por essa via. O conjunto de dados apresentados abre perspectivas para o emprego das LT-IIs nativas como adjuvantes parenterais em vacinas para animais e humanos. / This work has made significant advances in the understanding of the potential of type II heat-labile toxins (LT-IIs) as vaccine adjuvants by intradermal and transcutaneous route. The generated data indicate that native forms of LT-IIb and LT-IIc act as potent vaccine adjuvants when intradermally injected inducing antigen-specific immune responses, as measured by the generation of systemic serum antibody (IgG) and activation of cytotoxic CD8+ T lymphocytes. Besides the adjuvant effects, LT-IIs show reduced side effects, measured by the lesser edema formation and reduced leukocytes migration to the site of injection, in comparison to LT-I. The results also indicate that the adjuvant activity of LTs applied transcutaneously may be related to the the ganglioside GM1 binding property since the LT-IIb toxin, unable to interact with this receptor, has no adjuvant effect by this route. The presented data set opens prospects for the employment of native LT-IIs as parenteral adjuvants in vaccines for animals and humans.

A sílica SBA-15 devido às suas propriedades físico-química e estrutural tem demonstrado efeito adjuvante, carreando, protegendo e liberando antígenos. Nesse estudo avaliou-se o seu efeito sobre a atividade fagocítica de macrófagos; no recrutamento de células para órgãos linfóides; na expressão de moléculas MHC de classe II e co-estimuladoras pelas APCs; e a influência do tempo de contato imunógeno:SBA15 no potencial de adsorção e geração de anticorpos. Experimentos in vitro evidenciam que diferentes concentrações da SBA-15 não afetam a morfologia ou atividade de macrófagos. A SBA15 induz o recrutamento de macrófagos, células dendríticas, CD4+, CD8+ e B220+ para os linfonodos drenantes, promovendo aumento de expressão de moléculas co-estimuladoras. As análises da produção de anticorpos demonstram que o contato imunógeno:sílica é importante na adsorção e melhora da resposta imune. Esses resultados sugerem que o potencial adjuvante da SBA-15 relaciona-se com a capacidade de adsorver antígenos e liberá-los às APCs, influindo diretamente na reposta imunológica. / The SBA-15 silica is a polymer that due to its physico-chemical and structural properties has shown adjuvant effect, carrying, protecting and delivering antigens. In this study was evaluated the effect of SBA15 in the phagocytic activity of macrophages; recruitment of cells to lymphoid organs; expression of MHC class II and co-stimulatory molecules by the APCs, and the influence of contact time between immunogen:SBA-15 in potential for absorption and generation of antibodies. In vitro experiments showed that different concentrations of SBA-15 do not affect the morphology or macrophage activity. SBA-15 induces the recruitment of macrophages, dendritic cells, CD4+, CD8+ and B220+ to the draining lymph nodes, increasing the expression of co-stimulatory molecules. Analyses of antibody production showed that the contact immunogen:silica is important for adsorption and improves the immune response. These results suggest that the adjuvanticity of SBA-15 is related to its ability in antigens adsorption and release to APCs, directly influencing the immune response.

Development of combination products such as tissue engineered constructs which combine biomaterials with biologics has prompted the need to clarify the role of biomaterial in potentiating the immune response towards the biological component due to adjuvant effect. In tissue engineering applications, immune responses are to be minimized while vaccine strategies seek to enhance the protective immune response. Thesis project presented herein showed that adjuvant effect of poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is mediated in part by maturation of dendritic cells (DCs), immune cells that orchestrate adaptive immune response. Maturation of human peripheral blood monocyte-derived DCs in response to PLGA contact was demonstrated in vitro and in vivo by increased co-stimulatory and MHC molecule expression, mixed lymphocyte reaction, cytokine release, and delayed type hypersensitivity reaction. In contrast to PLGA, agarose did not induce DC maturation, in accordance with its low inflammatory effect. Roles of various receptors involved in DC maturation and recognition of biomaterials were assessed by in vitro receptor blocking studies. In particular, role of Toll-like receptors were further investigated using DCs derived from bone marrows of murine model of Toll-like receptor 4 deficiency (C3H/HeJ). While PLGA induced maturation of DCs from C57BL6 mice, maturation was not observed in DCs from C3H/HeJ strain or control strain, C3H/HeOuJ, perhaps due to particular haplotypes of these animals. Collectively, these results establish the differential adjuvant effects of agarose and PLGA on the level of DC maturation, and begin to elucidate the mechanisms of biomaterial adjuvant effect. In addition, assays developed herein provide methods to screen for biomaterials to be used in combination products, such that biomaterials with desired levels of adjuvanticity as measured by DC maturation effects may be selected for given application.

Este trabalho realizou importantes avanços na elucidação do potencial das toxinas termo-lábeis do tipo II (LT-IIs) como adjuvantes por via intradérmica e transcutânea. Os dados gerados indicam que LT-IIb e LT-IIc nativas atuam como potentes adjuvantes vacinais por via intradérmica induzindo respostas imunológicas antígeno específicas, como medido pela produção de anticorpos sistêmicos (IgG) e ativação de linfócitos T CD8+ citotóxicos. Soma-se ao potencial adjuvante demonstrado para as LT-IIs por essa via a baixa reatogenicidade das moléculas, com menores níveis de edema e reduzida migração leucocitária para o sítio de inoculação em comparação a LT-I. Os resultados indicam também que o efeito adjuvante das LTs aplicadas por via transcutânea pode estar relacionado à capacidade de ligação ao gangliosídeo GM1 já que a toxina LT-IIb, incapaz de interagir com este receptor, não apresenta efeito adjuvante por essa via. O conjunto de dados apresentados abre perspectivas para o emprego das LT-IIs nativas como adjuvantes parenterais em vacinas para animais e humanos. / This work has made significant advances in the understanding of the potential of type II heat-labile toxins (LT-IIs) as vaccine adjuvants by intradermal and transcutaneous route. The generated data indicate that native forms of LT-IIb and LT-IIc act as potent vaccine adjuvants when intradermally injected inducing antigen-specific immune responses, as measured by the generation of systemic serum antibody (IgG) and activation of cytotoxic CD8+ T lymphocytes. Besides the adjuvant effects, LT-IIs show reduced side effects, measured by the lesser edema formation and reduced leukocytes migration to the site of injection, in comparison to LT-I. The results also indicate that the adjuvant activity of LTs applied transcutaneously may be related to the the ganglioside GM1 binding property since the LT-IIb toxin, unable to interact with this receptor, has no adjuvant effect by this route. The presented data set opens prospects for the employment of native LT-IIs as parenteral adjuvants in vaccines for animals and humans.

A sílica SBA-15 devido às suas propriedades físico-química e estrutural tem demonstrado efeito adjuvante, carreando, protegendo e liberando antígenos. Nesse estudo avaliou-se o seu efeito sobre a atividade fagocítica de macrófagos; no recrutamento de células para órgãos linfóides; na expressão de moléculas MHC de classe II e co-estimuladoras pelas APCs; e a influência do tempo de contato imunógeno:SBA15 no potencial de adsorção e geração de anticorpos. Experimentos in vitro evidenciam que diferentes concentrações da SBA-15 não afetam a morfologia ou atividade de macrófagos. A SBA15 induz o recrutamento de macrófagos, células dendríticas, CD4+, CD8+ e B220+ para os linfonodos drenantes, promovendo aumento de expressão de moléculas co-estimuladoras. As análises da produção de anticorpos demonstram que o contato imunógeno:sílica é importante na adsorção e melhora da resposta imune. Esses resultados sugerem que o potencial adjuvante da SBA-15 relaciona-se com a capacidade de adsorver antígenos e liberá-los às APCs, influindo diretamente na reposta imunológica. / The SBA-15 silica is a polymer that due to its physico-chemical and structural properties has shown adjuvant effect, carrying, protecting and delivering antigens. In this study was evaluated the effect of SBA15 in the phagocytic activity of macrophages; recruitment of cells to lymphoid organs; expression of MHC class II and co-stimulatory molecules by the APCs, and the influence of contact time between immunogen:SBA-15 in potential for absorption and generation of antibodies. In vitro experiments showed that different concentrations of SBA-15 do not affect the morphology or macrophage activity. SBA-15 induces the recruitment of macrophages, dendritic cells, CD4+, CD8+ and B220+ to the draining lymph nodes, increasing the expression of co-stimulatory molecules. Analyses of antibody production showed that the contact immunogen:silica is important for adsorption and improves the immune response. These results suggest that the adjuvanticity of SBA-15 is related to its ability in antigens adsorption and release to APCs, directly influencing the immune response.

Flagelinas de bactérias gram-negativas ativam o sistema imune inato resultando em efeitos adjuvantes para antígenos co-administrados. No entanto, não existem relatos sobre as propriedades adjuvantes de flagelinas de bactérias gram-positivas. O objetivo do projeto foi estudar os efeitos imunomoduladores da flagelina Hag de B. subtílis. Inicialmente foi purificada a Hag e subseqüentemente avaliada sua propriedade imunológica quando administrada junto com a ovalmbumina (OVA) pelas vias intra-nasal (i.n.) ou subcutânea (s.c.) em camundongos Balb/C e C57BL/6. Os resultados demonstraram as propriedades imunomoduladoras da Hag nas duas linhagens em relação à indução de anticorpos antígeno-específicos. Não foi possível demonstrar a ativação de linfócitos TCD4+ e CD8+ antígenos-específicos em animais Balb/C imunizados com OVA e Hag tanto pela via s.c. como pela i.n.. Resultados mais promissores do efeito adjuvante frente a células T foram encontrados em animais C57BL/6. Os resultados abrem perspectivas para o estudo do potencial da flagelina Hag de B. subtilis como adjuvante vacinal. / Flagellin of gram negatives bacteria actives the innate immune system resulting in adjuvants effects against coadministrated antigens. However, there is not information about immunological properties of flagellins produced by gram positive bacteria. This study aimed the evaluation of immunomodulator effects of Hag flagellin from B. subtilis. Vaccine formulations based in purified Hag and Ovalbumine protein (OVA) were administrated intranasal (i.n.) and subcutaneously (s.c.) in Balb/C and C57BL/6 mice and then the population of B and T lymphocytes were monitored for production of antibodies and citocines and/or surface markers expression. Results showed the immunomodulatory properties of Hag in both mice lineages regarding the induction of antigen specific antibodies when immunized with OVA and Hag by i.n. and s.c. via. Most promising results concerning the adjuvant effects observed on T cells activation were found in C57BL/6 mice. The results obtained open future perspectives for the study of the potential use of B. subtilis Hag flagellin as adjuvant in vaccines.

Orientador: Marjorie de Assis Golim / Resumo: A infecção crônica pelo vírus da hepatite B (VHB) é a principal causa de cronificação da hepatite, cirrose hepática e carcinoma hepatocelular em humanos. A vacinação contra hepatite B é essencial a saúde da população, sendo a medida de menor custo e maior eficiência para controlar o vírus. A vacina desencadeia resposta imune com produção de anticorpos contra o antígeno de superfície do VHB (anti-HBs), contudo, alguns indivíduos não desenvolvem imunidade efetiva, havendo necessidade de doses adicionais. Assim, estimular a resposta imune nos indivíduos já vacinados, porém pouco respondedores ou não respondedores previamente, poderia contribuir para o aumento da produção de anticorpos e persistência dos mesmos ao longo do tempo. Considerando o potencial imunomodulador de β-glucanas, inclusive no aumento da ativação de células T e B em resposta a antígenos, propôs-se neste estudo avaliar a influência do uso de β-glucanas como suplemento alimentar em indivíduos com imunidade não efetiva pós-vacina, que necessitassem de dose booster. Foram incluídos 46 doadores de sangue do Hemocentro de Botucatu, com idade entre 18 anos e 25 anos completos, do sexo masculino, vacinados com três doses para hepatite B na primeira infância. Aqueles que apresentaram anti-HBs<10UI/L foram considerados não imunes, sendo mantidos no estudo (n=31) e divididos em dois grupos de forma aleatória. Ambos os grupos receberam booster da vacina, sendo um grupo suplementado via oral com cápsulas de amido (n=11; pl... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Chronic hepatitis B virus (HBV) infection is the main cause of hepatitis chronification, liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma in humans. Vaccination against hepatitis B is essential to the health of the population, being the least costly and most efficient measure to control the virus. The vaccine triggers an immune response with the production of antibodies against HBV surface antigen (Anti-HBs), however, some individuals do not develop effective immunity, requiring additional doses. Thus, stimulating the immune response in individuals who have already been vaccinated, but with little or no previous response, could contribute to increased antibody production and persistence over time. Considering the immunomodulatory potential of β-glucans, including the increased activation of T and B cells in response to antigens, it was proposed in this study to evaluate the influence of the use of βglucans as a food supplement in individuals with post-vaccine ineffective immunity , who needed a booster dose. 46 blood donors from the Hemocenter of Botucatu, aged between 18 and 25 years old, male, who received three doses of hepatitis B vaccine in childhood were included. Those who had anti-HBs <10 IU / L were considered non-immune, being maintained in the study (n = 31) and randomly divided into two groups. Both groups received a vaccine booster, one group supplemented orally with starch capsules (n = 11; placebo - 500mg / day), and the other with β-glucans (n = 20; 500mg / day) f... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Toxinas termo-lábeis expressas por Escherichia coli enterotoxigênica (LT-I, LT-IIa e LT-IIb) são adjuvantes sistêmicos e de mucosa. Essas proteínas apresentam reduzida identidade (<14%) em suas subunidades B e ligação a receptores distintos, o que pode resultar em propriedades biológicas diferenciais. O objetivo do trabalho foi avaliar a resposta imune induzida pela toxina LT-IIa e seu pentâmero B (LT-IIaB) administradas pelas vias transcutânea e intradérmica. Inicialmente as proteínas foram expressas em E. coli, purificadas e avaliadas quanto à funcionalidade in vitro. Numa segunda etapa, as propriedades imunomoduladoras de LT-IIa e LT-IIaB, imunogenicidade e atividade adjuvante, foram avaliadas em modelo murino. A resposta imune (humoral e celular) induzida contra ovalbumina (OVA), aplicada como antígeno, foi determinada. Os resultados demonstram que as atividades adjuvantes induzidas por LT-IIa e LT-IIaB variam de acordo com a via de inoculação e que as holotoxinas LT-I e LT-IIa induzem graus de inflamação e ativação de resposta imune distintos em camundongos. / Heat-labile toxins expressed by enterotoxigenic Escherichia coli (LT-I, LT-IIa and LT-IIb) are potent systemic and mucosal adjuvants. These proteins have low identity (<14%) in their B subunits and bind to different receptors, which may result in differential biological properties. The objective of this work was to evaluate the immune response induced by LT-IIa toxin and its pentameric B subunit (LT-IIaB) delivered by transcutaneous and intradermic routes. Initially the proteins of interest were expressed in recombinant E. coli strains, purified and tested for functionality in vitro. In a second moment, the immunomodulatory properties of LT-IIa and LT-IIaB, immunogenicity and adjuvant activity, were evaluated in mouse model. The humoral and cellular immune responses induced against ovalbumin (OVA) used as antigen were determined. The results show that the adjuvant activity of LT-IIa and its B pentamer depends on the route of inoculation and that LT-I and LT-IIa differ both on induction of inflammation and activation of immune responses in mice.